اندازه گیری منگنز در غذا برای اطمینان از مصرف کافی آن در رژیم غذایی و نظارت بر ایمنی غذا ضروری است، زیرا منگنز یک ماده معدنی کمیاب حیاتی است که برای عملکردهای مختلف بیولوژیکی از جمله تشکیل استخوان، متابولیسم و دفاع آنتی اکسیدانی ضروری است. تعیین دقیق سطح منگنز در غذا به ارزیابی کیفیت تغذیه‌ای کمک می‌کند و با جلوگیری از کمبودها و سمیت ها، از سلامت عمومی پشتیبانی می‌کند. تکنیک‌های تحلیلی مختلفی برای تعیین کمیت محتوای منگنز به کار گرفته می‌شوند که نشان دهنده اهمیت آن در علم تغذیه و کنترل کیفیت غذا است. در این بررسی از وبسایت «رسوب آب» به طور کامل در مورد اهمیت و روش‌های اندازه گیری منگنز در مواد غذایی صحبت می‌کنیم.
منگنز در مواد غذایی چیست؟
منگنز در غذا به وجود این ماده معدنی کمیاب ضروری اشاره دارد که به طور طبیعی در غذاهای مختلفی مانند آجیل، غلات کامل، سبزیجات برگ سبز و چای یافت می‌شود. این ماده با حمایت از رشد استخوان، متابولیسم کربوهیدرات‌ها و اسیدهای آمینه و عمل به عنوان کوفاکتور برای آنزیم‌های آنتی اکسیدانی که از سلول‌ها در برابر آسیب محافظت می‌کنند، نقش مهمی در سلامت انسان ایفا می‌کند. اگرچه منگنز فقط به مقدار کم مورد نیاز است، اما برای حفظ عملکردهای فیزیولوژیکی طبیعی حیاتی است و منابع غذایی، راه اصلی دریافت این ماده مغذی هستند.
اهمیت اندازه گیری منگنز در مواد غذایی
اندازه گیری منگنز در غذا مهم است زیرا منگنز یک ماده مغذی ضروری است که از بسیاری از عملکردهای حیاتی بدن، از جمله فعالیت آنزیم ها، تشکیل استخوان و محافظت آنتی اکسیدانی، پشتیبانی می‌کند. اطمینان از اینکه غذاها حاوی سطوح کافی منگنز هستند، به حفظ تغذیه مناسب، به ویژه برای جمعیت‌های در معرض خطر کمبود مانند کودکان، زنان باردار یا افراد با شرایط خاص سلامتی، کمک می‌کند. با تعیین دقیق محتوای منگنز، متخصصان تغذیه و مقامات بهداشتی می‌توانند میزان مصرف مواد غذایی را بهتر ارزیابی کنند، توصیه‌های غذایی مناسب ارائه دهند و غذاهای غنی شده را برای رفع هرگونه شکاف تهیه کنند.
نظارت بر سطح منگنز در غذا برای ایمنی مواد غذایی نیز حیاتی است، زیرا مصرف بیش از حد منگنز می‌تواند سمی باشد و منجر به مشکلات عصبی و سایر مشکلات سلامتی شود. آلودگی صنعتی یا خاک آلوده گاهی اوقات می‌تواند غلظت منگنز را در غذا فراتر از حد ایمن افزایش دهد. بنابراین، اندازه گیری دقیق به نهادهای نظارتی اجازه می‌دهد تا حداکثر سطح مجاز را تعیین کنند، استانداردهای کیفیت غذا را اجرا کنند و از مصرف کنندگان در برابر خطرات احتمالی سلامتی مرتبط با قرار گرفتن بیش از حد منگنز محافظت کنند. این نقش دوگانه اندازه گیری – اطمینان از مصرف کافی و جلوگیری از سمیت – آن را به یک جنبه حیاتی در تجزیه و تحلیل مواد غذایی تبدیل می‌کند.
روش‌های اندازه گیری منگنز در مواد غذایی
در ادامه به روش‌های اندازه گیری منگنز در مواد غذایی اشاره می‌کنیم:
طیف سنجی جذب اتمی (AAS)
طیف سنجی جذب اتمی (AAS) روشی پرکاربرد برای تعیین مقدار منگنز در نمونه‌های غذایی است. در این روش، نمونه غذایی ابتدا با استفاده از اسیدها هضم می‌شود تا یون‌های منگنز آزاد شوند. سپس این یون‌ها در یک کوره شعله‌ای یا گرافیتی اتمیزه می‌شوند. یک پرتو نور با طول موج مخصوص منگنز از نمونه تبخیر شده عبور می‌کند و اتم‌های منگنز بخشی از نور را جذب می‌کنند. مقدار نور جذب شده متناسب با غلظت منگنز است. AAS حساسیت و ویژگی بالایی دارد و آن را برای تشخیص مقادیر ناچیز منگنز در ماتریس‌های غذایی پیچیده مناسب می‌کند.
طیف سنجی جرمی پلاسمای جفت شده القایی (ICP-MS)
ICP-MS روشی بسیار حساس و دقیق برای اندازه گیری منگنز در غذا است. نمونه تحت هضم اسیدی قرار می‌گیرد تا به شکل مایع تبدیل شود، سپس وارد یک پلاسمای جفت شده القایی می‌شود، جایی که در دماهای بسیار بالا یونیزه می‌شود. یون‌ها به یک طیف سنج جرمی هدایت می‌شوند که آنها را بر اساس نسبت جرم به بارشان جدا می‌کند. ICP-MS می‌تواند منگنز را در غلظت‌های بسیار پایین (قسمت در میلیارد)، حتی در نمونه‌های پیچیده، تشخیص دهد. این روش امکان تجزیه و تحلیل سریع چند عنصری را فراهم می‌کند و آن را برای پروفایل جامع تغذیه‌ای یا آلاینده‌ها در غذا ایده آل می‌سازد.
طیف سنجی نشر نوری پلاسمای جفت شده القایی (ICP-OES)
ICP-OES یکی دیگر از تکنیک‌های قدرتمند برای اندازه گیری منگنز در غذا است. پس از هضم نمونه، نمونه مایع به یک مشعل پلاسمای جفت شده القایی منتقل می‌شود، جایی که اتم‌های منگنز برانگیخته می‌شوند و نور را در طول موج‌های مشخص ساطع می‌کنند. شدت این نور ساطع شده با غلظت منگنز مرتبط است. ICP-OES حساسیت، دقت و قابلیت خوبی برای تجزیه و تحلیل چندین عنصر به طور همزمان ارائه می‌دهد. اغلب زمانی ترجیح داده می‌شود که حساسیت متوسط کافی باشد و هزینه یا پیچیدگی دستگاه مورد توجه باشد.
روش‌های رنگ سنجی
روش‌های رنگ سنجی برای اندازه گیری منگنز شامل واکنش‌های شیمیایی هستند که تغییر رنگی متناسب با غلظت منگنز ایجاد می‌کنند. یک رویکرد رایج، استفاده از واکنشگرهایی مانند فرمالدوکسیم یا پریدات است که با یون‌های منگنز واکنش می‌دهند و کمپلکس‌های رنگی تشکیل می‌دهند. شدت رنگ را می‌توان با استفاده از یک اسپکتروفتومتر در طول موج‌های خاص اندازه گیری کرد. اگرچه این روش ساده تر و ارزان تر از تکنیک‌های طیف سنجی است، اما حساسیت کمتری دارد و ممکن است با تداخل سایر اجزای غذایی مواجه شود، که آن را برای اهداف تقریبی یا غربالگری به جای تجزیه و تحلیل در سطح ردیابی مناسب تر می‌کند.
طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس (XRF)
طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس (XRF) یک تکنیک غیر مخرب است که برای تعیین سطح منگنز در نمونه‌های غذایی استفاده می‌شود. این روش شامل قرار دادن نمونه در معرض اشعه ایکس است که اتم‌های منگنز را تحریک کرده و باعث می‌شود آنها اشعه ایکس ثانویه (فلورسنت) ساطع کنند. این اشعه‌های ایکس ساطع شده دارای انرژی‌های مشخصه منگنز هستند که امکان شناسایی و تعیین مقدار را فراهم می‌کنند. XRF به حداقل آماده سازی نمونه نیاز دارد و می‌تواند نمونه‌های جامد را مستقیماً تجزیه و تحلیل کند. با این حال، به طور کلی در مقایسه با ICP یا AAS حساسیت کمتری دارد و برای نمونه‌هایی با غلظت منگنز نسبتاً بالا مناسب تر است.
اندازه گیری منگنز در مواد غذایی در آزمایشگاه‌های رسوب آب